Солнце - наше светило

1.

Лекция:
СОЛНЦЕ – основной
источник энергии
и жизни на Земле
Земля во Вселенной - песчинка! Но до настоящего
времени – это единственная из известных планет,
обладающая разумной жизнью…
Основа жизни на Земле – солнечная энергия!
Преподаватель :
Профессор - Дмитрий Викторович Севастьянов

2. Взаимодействие Земли и Космоса

СОЛНЦЕ
Корпускулярное
Излучение
Электромагнитное
Излучение
(солнечный ветер,
Корпускулы)
(видимый свет, УФ, ИК)
Межпланетная среда
Ионосфера
Тропосфера
Внутриземные
Метеоэффекты
Биоэффекты
процессы

3. Мы живем на Земле – на третьей от Солнца планете

Солнце – центр солнечной системы
Земля

4. Солнечное излучение – важнейший источник энергии на Земле

Параметры Солнца
Средняя температура поверхности = 5500 град.
Радиус Солнца - 695 400 км
Масса Солнца = 333 массы Земли
Период обращения = 25 – 36 суток…?
Среднее расстояние Земли от Солнца 149,6 млн. км (1 а.е.);
(147,2 млн.км – перигелий;
152,1 млн.км – афелий)

5. Солнце – наше светило, звезда, «желтый карлик», единственный источник энергии для Земли

Солнечная корна
Солнце
– наше
светило,
звезда,
«желтый
карлик»,
Протуберанцы
единственный
источник
энергии
для Земли

6. СОЛНЦЕ. Корона. Протуберанцы., Пятна.

Солнечная корона
Протуберанцы – это аркоподобные структуры над солнечным диском, хорошо
заметные на его краю. Это относительно холодные (5000–10 000 K) и плотные
образования из хромосферного вещества, оказавшегося в разреженной горячей
(около миллиона градусов) короне.

7.

• Солнечная корона -
Это самая внешняя, самая
разреженная и самая горячая часть солнечной атмосферы - корона.
Она прослеживается от солнечного лимба до расстояний в десятки
солнечных радиусов. Несмотря на сильное гравитационное поле
Солнца, это возможно благодаря огромным скоростям движения
частиц, составляющих корону. Корона имеет температуру около
миллиона градусов и состоит из высокоионизированного газа.
Миллионы колоссальных фонтанов переносят в корону вещество,
нагретое в глубинных слоях Солнца. Яркость короны в миллионы раз
меньше, чем фотосферы, поэтому корону можно видеть только во
время полного солнечного затмения,
• Пятна на Солнце - это признак его активности. Это более холодные
области фотосферы. Температура пятен около 3500 К, поэтому на
ярком фоне фотосферы (с температурой около 6000 К) они кажутся
темнее. Солнечные пятна имеют внутреннюю структуру: более темную
центральную часть - ядро - и окружающую ее полутень. Солнечные
пятна часто образуют группы, которые могут занимать значительную
площадь на солнечном диске. Установлено, что пятна - места выхода в
атмосферу сильных магнитных полей.

8. ЗЕМЛЯ находится в атмосфере солнечного излучения, которое искажает магнитное поле Земли

150 000 000 км +/- 3 млн. км
Солнечный ветер
Солнце
Корпускулы
и э/м волны
Земля

9. Именно на расстоянии 150 млн. км от Солнца на Земле существуют условия, благоприятные для жизни белковых тел: магнитное поле и

атмосфера Земли защищают жизнь от
губительной солнечной радиации;
только на поверхности Земли температура и влажность
благоприятны для жизни (от 0 до 100 град. С )

10. Солнце и ритмы в природе

• В переводе с греческого слово «ритм», «ритмос» означает
соразмерность, стройность. Ритмическими называются такие явления
природы, которые периодически повторяются.
• Это — движение небесных тел, смена времен года, дня и ночи,
периодичность приливов и отливов, чередование максимумов и минимумов солнечной активности.
• Основные ритмы в природе, наложившие свой отпечаток на все живое
на Земле, возникли под влиянием вращения Земли по отношению к
Солнцу, Луне и звездам.
• Каждый из этих факторов создает на Земле периоды. Первый период
называется солнечными сутками, второй — лунными и третий —
сидерическими, или звездными.
• Солнечные сутки проявляются на Земле в виде чередования света и
темноты; их продолжительность равна 24 час. Лунные сутки
отражаются на периодичности приливов и отливов. Их длительность
соответствует 24,8 час. У живых организмов всегда наблюдаются
хорошо выраженные ритмы, которые соответствуют лунным и
солнечным суткам. Однако эти ритмы взаимодействуют друг с другом,
образуя новую периодичность, соответствующую синодическому
месяцу продолжительностью 29,5 суток. согласован с фазами Луны.

11.

Самая постоянная солнечная
черта – непостоянство
состояния поверхности Солнца.
Солнечная активность многофакторная и изменяется
циклически (11, 22, 88 лет и др.)
•Поверхность Солнца
постоянно изменяется:
«кипит», взрывается
факелами и
протуберанцами,
покрывается «пятнами»
- жгутами плазмы… Она
то более, то менее
активна.

12. Солнечная активность

• Солнечная активность характеризуется по
периодичному появлению локальных вспышек и
пятен на поверхности Солнца. Максимальное их
количество появляется в среднем через каждые
11, 22, 44, 88 лет. Солнце, вращаясь вокруг
галактического ядра, периодически оказывается
то в положительном, то в отрицательном знаке
межзвездного магнитного поля.
• При пересечении секторов магнитного поля на
Солнце происходит смена знаков магнитного поля
на обратные значения. Это проявляется в
появлением пятен одновременно в обеих частях
полушария с обратным знаком по отношению к
общему магнитному полю.

13. Ход солнечной активности и проявление квази- 11-летнего цикла Вольфа ( по количеству темных пятен)

Ход солнечной активности и проявление квази11-летнего цикла Вольфа
( по количеству темных пятен)

14. 11-летние циклы солнечной активности

• Пятна появляются на широтах 40-300. Постепенно количество их
растет, с ними увеличивается солнечная активность. Пятна медленно
приближаются к экватору, но никогда до него не доходят и не
сливаются. Как только произошла инверсия магнитного поля Солнца
(смена знаков у полюсов на обратные значения), пятна слабеют,
вспышки становятся реже и постепенно исчезают. Наступает минимум
солнечной активности.
• Через некоторое время на широте 40-300 снова появляются пятна
следующего 11-летнего цикла, которые проходят тот же путь. Пятна,
появляющиеся на Солнце, имеют парные образования, своего рода
магнитные сплетения, скрытые в теле звезды.
• Солнечные пятна, а значит, и связанные с ними зоны частых вспышек
расположены кучно, группами. И появляясь из-за края солнечного
диска, такая группа начинает усиленный обстрел Земли сгустками
выброшенных из недр Солнца корпускул.
• В мае 2021 г. с ними были связаны резкие похолодания и потепления в
Западной Европе. В те же дни над Америкой бушевал жестокий ураган.
Преодолевая инерцию земной атмосферы, солнечные пятна регулярно
вызывали образование мощных циклонов, ливней, бурь.

15.

Циклы солнечной активности и климат

16.

Геомагнитные возмущения на Земле
В течение года Земля дважды, в дни равноденствий,
попадает в более бурные области неба Солнца и дважды, во
время солнцестояний, в более спокойные. Это отражается на
климатических и геофизических процессах Земли.
Исследователи обнаружили годовой и полугодовой циклы в
ходе геомагнитных возмущений, атмосферной циркуляции и
других геофизических процессах, причем таких, которые
трудно было бы объяснить просто сменой времен года.
Отражением геомагнитных возмущений в полярных широтах
являются «полярные сияния». Вертикальные лучи полярного
сияния – это силовые линии магнитного поля Земли,
ставшие видимыми благодаря заряженным частицам,
спустившимся по этим линиям из космоса и заставившим
светиться атомы ионосферы. Они то усиливаются, то
ослабевают в зависимости от солнечной активности и
интенсивности хромосферных вспышек. Форма полярных
сияний изменяется под влиянием «берегового эффекта».

17. Солнце – источник жизни на Земле

Солнечный свет
и тепло – это
энергия биосферы,
круговорота воды,
перемешивания
атмосферы.
Нагревание
поверхности
моря
Испарение с
поверхности

18.

Солнечная энергия
Согревает воду
и вызывает испарение
В результате нагрева поверхности воды
солнечным излучением происходит испарение
водного пара с поверхности воды. Частицы пара,
поднимаясь вверх, электризуются в процессе трения
о частицы воздуха. В облаках заряды поляризуются.
В этом – основа электрических разрядов - молний
между облаками и между облаками и Землей

19. Атмосферное электричество – это тоже проявление солнечной энергии

Разность потенциалов
заряженных частиц
водяного пара вызывает
разряды энергии
между облаками и
поверхностью Земли.

20. Уникальность условий на Земле состоит в том, что: - количество приходящей солнечной радиации таково, что на Земле может

существовать вода в трёх фазах –
твердой (лед)
жидкой (вода)
газообразной (пар, туман);
- температура атмосферы от – 50 град.С до + 50 град.С;
постоянно происходит переход воды из одной фазы в
другую;
- при замерзании воды происходит выделение тепла,
а при таянии льда – поглощение тепла водой
из окружающего воздуха;
- спектр солнечного света благоприятен для развития
зеленых растений.

21. Лес – это тоже результат накопления солнечной энергии

Биомасса зеленых растений создается
в результате фотосинтеза

22.

- биоэффект

23.

Огонь костра –
это тоже энергия
Солнца. Она
возвращаается в
виде тепла и
света в
атмосферу,
с выделением СО2

24.

Вид на Землю с МКС

25.

Вид на Европу из
Космоса.
Северная Африка
(Сахара) и Аравия –
тропические пустыни